Техникалык жана инженердик чийме жана долбоорду визуализациялоо - тарых

Тарыхта техникалык жана инженердик чийме кантип өнүккөн? Биздин заманга чейинки 2100-жылдагы кесилиши бүгүнкү күнгө чейин.

2100 rpn - тиешелүү масштабды эске алуу менен тик бурчтуу проекциядагы объекттин биринчи сакталган сүрөтү. Чийме Гудеанын айкелинде тартылган (1ук)) инженер жана сызгыч

Шумер шаар-мамлекети Лагаш, азыркы Ирактын аймагында жайгашкан.

Биздин заманга чейинки XNUMX кылым – Маркус Витрувий Поллио дизайн чиймесинин атасы болуп эсептелет, б.а. Витрувий, римдик архитектор, конструктор

Юлий Цезарь менен Октавиан Августтун тушунда аскердик машиналар. Ал Витрув адамы деп аталган адамды - тегерек жана чарчы (чек) менен чегилген жылаңач адамдын образын жараткан.2), кыймылды символдоштурган (кийин Леонардо да Винчи бул чийменин өзүнүн вариантын тараткан). Ал биздин заманга чейин 20-10-жылдары жазылган жана 1415-жылга чейин Санкт-Петербург монастырынын китепканасынан табылган «Он китептин архитектурасы жөнүндөгү трактаттын» автору катары белгилүү болгон. Швейцариядагы Галлен. Витрувий грек классикалык ордендерин жана алардын римдик вариацияларын майда-чүйдөсүнө чейин сүрөттөйт. Сүрөттөмөлөр тиешелүү иллюстрациялар менен толукталды - баштапкы чиймелер, бирок, сакталган эмес. Азыркы мезгилде көптөгөн атактуу авторлор жоголгон чиймелерди калыбына келтирүүгө аракет кылып, бул чыгармага иллюстрацияларды жасашкан.

3. Гвидо да Вигевано тарткан сүрөттөрдүн бири

Орто кылымдар – Имараттарды жана бакчаларды долбоорлоодо геометриялык принциптер колдонулат – ad quadratum жана ad triangulum, б.а. чарчы же үч бурчтук жагынан тартуу. Собордун куруучулары иш процессинде эскиздерди жана чиймелерди түзүшөт, бирок катуу эрежелер жана стандартташтыруу жок. Корт хирургу жана ойлоп табуучу Гидо да Вигеванонун курчоо кыймылдаткычтарынын чиймелеринин китеби, 1335-ж.3) курулуш инвестицияларын каржылоону каалаган демөөрчүлөрдү жана кардарларды тартуу үчүн курал катары бул алгачкы чиймелердин маанилүүлүгүн көрсөтөт.

1230-1235 – Виллар де Хоннекур альбомун түздү (4). Бул кол жазма, туурасы 33–15 см, бийиктиги 16–23 см келген 24 барак пергаментти камтыган, эки бетине калем менен жасалган жана мурда коргошун менен чийилген чиймелер жана белгилер менен капталган. Имараттар, архитектуралык элементтер, скульптуралар, адамдар, жаныбарлар жана түзүлүштөр жөнүндөгү сүрөттөр сүрөттөмөлөр менен коштолот.

1335 – Гвидо да Вигевано Филипп VI жарыялаган крест жортуулдарын коргогон Тексавр Регис Фрэнси чыгармасынын үстүндө иштеп жатат. Эмгекте согуш машиналары менен транспорт каражаттарынын, анын ичинде брондолгон арабалардын, жел арабалардын жана башка курч курчоо каражаттарынын көптөгөн сүрөттөрү камтылган. Филипптин крест жортуулу Англия менен болгон согуштан улам эч качан болбогону менен, да Вигеванонун аскердик альбому Леонардо да Винчи жана XNUMX-кылымдагы башка ойлоп табуучулардын көптөгөн аскердик имараттарынан мурдараак жана алдын ала айтылган.

4. Виллар де Хоннекурдун альбомунан баракча.

1400-1600 - Биринчи техникалык чиймелер кандайдыр бир мааниде заманбап идеяларга жакыныраак, Кайра жаралуу доору курулуш техникасында гана эмес, долбоорлорду долбоорлоодо жана көрсөтүүдө да көптөгөн жакшыртууларды жана өзгөрүүлөрдү алып келди.

XV кылым – Ренессанстын техникалык чиймесинде сүрөтчү Паоло Учелло тарабынан перспективанын кайра ачылышы колдонулган. Филиппо Брунеллесчи өзүнүн сүрөттөрүндө сызыктуу перспективаны колдоно баштаган, бул ага жана анын жолдоочуларына биринчи жолу архитектуралык түзүлүштөрдү жана механикалык түзүлүштөрдү реалдуу чагылдыруу мүмкүнчүлүгүн берген. Мындан тышкары, Таккола деп аталган Мариано ди Жакопонун XNUMX-кылымдын башында тартылган сүрөттөрү ойлоп табууларды жана машиналарды так чагылдыруу үчүн перспективаны колдонууну көрсөтөт. Таккола так чийүү эрежелерин учурдагы структураларды документтештирүүнүн каражаты катары эмес, кагаздагы визуализацияны колдонуу менен долбоорлоо ыкмасы катары колдонгон. Анын ыкмалары Виллар де Хоннекурттун, Аббе фон Ландсбергдин жана Гвидо да Вигеванонун техникалык чиймелеринин мурунку мисалдарынан перспективаны, көлөмдү жана көлөкөлөрдү колдонуу менен айырмаланган. Таккола баштаган ыкмалар кийинчерээк авторлор тарабынан колдонулган жана иштелип чыккан.

XNUMX кылымдын башталышы - Пландык көрүнүштөр, монтаждык чиймелер жана деталдуу секциялык чиймелер сыяктуу заманбап техникалык чиймелердин өзгөчөлүктөрүнүн алгачкы издери Леонардо да Винчинин XNUMX-кылымдын башында жасалган эскиз китептеринен алынган. Леонардо мурунку авторлордун, атап айтканда, архитектор жана машина конструктору Франческо ди Джорджио Мартининин эмгектеринен шыктанган. Проекциялардагы предметтердин түрлөрү Леонхард Альбрехт Дюрердин доорундагы немис живопись чеберинин эмгектеринде да бар. Да Винчи колдонгон көптөгөн ыкмалар заманбап дизайн принциптери жана техникалык чийме жагынан инновациялык болгон. Маселен, дизайндын бир бөлүгү катары буюмдардын жыгач моделдерин жасоону биринчилерден болуп сунуштаган.

1543 – Сүрөт тартуу ыкмаларын формалдуу окутуунун башталышы. Венециянын дель Дисеньо искусство академиясы негизделген. живописчилерге, скульпторлорго жана архитекторлорго стандарттуу долбоорлоо ыкмаларын колдонууга жана образдагы оймо-чиймелерди кайра чыгарууга үйрөтүлгөн. Адатта долбоорлоо чиймесинде жалпы нормаларды жана стандарттарды колдонууга каршы болгон кол өнөрчүлүк өнөрканаларында окутуунун жабык системаларына каршы күрөштө академиянын да чоң мааниси бар.

XVII кылымда – Кайра жаралуу доорундагы техникалык чиймелерге биринчи кезекте техникалык эмес, көркөм принциптер жана конвенциялар таасир эткен. Бул абал кийинки кылымдарда өзгөрө баштаган. Жерар Дезаргус объекттерди үч өлчөмдүү түрдө математикалык түрдө көрсөтүү үчүн колдонулган проекциялык геометриянын системасын иштеп чыгуу үчүн мурунку изилдөөчү Самуэль Маралуанын ишине таянган. Проективдүү геометриянын алгачкы теоремаларынын бири Дезарг теоремасы анын атынан аталган. Евклид геометриясы боюнча ал, эгерде эки үч бурчтук тегиздикте алардын чокуларынын тиешелүү жуптары менен аныкталган үч сызык дал келгидей кылып жатса, анда тиешелүү жуп тараптардын (же алардын узартууларынын) кесилишкен үч чекити ) коллинеардык бойдон калууда.

1799 - XVIII кылымдагы француз математиги Гаспард Монждун "Сүрөттөөчү геометрия" китеби (5), мурдагы лекцияларынын негизинде даярдалган. Сүрөттөөчү геометриянын биринчи экспозициясы жана техникалык чиймеде көрсөтүүнүн формалдашуусу деп эсептелген бул басылма заманбап техникалык чийменин жаралышынан башталган. Монге жаралган фигуралардын кесилишкен тегиздиктеринин чыныгы формасын аныктоо үчүн геометриялык ыкманы иштеп чыккан. Бул ыкма Витрувий байыркы мезгилден бери кубаттап келген көз караштарга үстүртөн окшош сүрөттөрдү чыгарса, анын ыкмасы дизайнерлерге көз караштардын негизги топтомун эске алуу менен каалаган бурчтан же багытта пропорционалдуу көрүнүштөрдү түзүүгө мүмкүндүк берет. Бирок Монж практик математик эмес эле. Ал негизинен анын принциптерине негизделген техникалык жана конструктордук билим берүүнүн бүтүндөй системасын түзүүгө катышкан. Ал кезде чийүү кесибинин өнүгүшүнө Монгенин эмгеги гана эмес, жалпысынан өнөр жай революциясы, запастык тетиктерди жасоонун зарылдыгы жана долбоорлоо процесстерин өндүрүшкө киргизүү шарт түзгөн. Экономика да маанилүү болгон - дизайн чиймелердин топтому көпчүлүк учурларда жумушчу объектинин макетін куруунун кереги жок кылган.

1822 Техникалык көрсөтүүнүн популярдуу ыкмаларынын бири аксонометриялык чийме Кембридждик пастор Уильям Фариш тарабынан 1822-кылымдын башында прикладдык илимдер боюнча ишинде расмий түрдө бекитилген. Ал үч өлчөмдүү мейкиндикте объекттерди көрсөтүү ыкмасын, тик бурчтуу координаттар системасын колдонуу менен мейкиндикти тегиздикке түшүргөн параллелдүү проекциянын бир түрүн сүрөттөгөн. Аксонометрияны параллелдүү проекциянын башка түрлөрүнөн айырмалоочу өзгөчөлүгү болуп проекцияланган объектилердин реалдуу өлчөмдөрүн жок дегенде тандалган бир багытта сактап калуу каалоосу саналат. Аксонометриянын кээ бир түрлөрү тандалган тегиздикке параллелдүү бурчтардын өлчөмдөрүн сактоого да мүмкүндүк берет. Фариш өзүнүн лекцияларында айрым принциптерди көрсөтүү үчүн моделдерди көп колдонгон. Моделдердин жыйындысын түшүндүрүү үчүн ал изометрдик проекциянын ыкмасын – үч өлчөмдүү мейкиндикти тегиздикке түшүрүүнү колдонгон, бул параллель проекциянын түрлөрүнүн бири. Изометриянын жалпы түшүнүгү мурда болгонуна карабастан, изометриялык чийүүнүн эрежелерин биринчилерден болуп негиздеген адам катары Фариш кеңири таанылган. 120-жылы «Изометриялык перспективалар жөнүндө» деген макаласында ал «оптикалык бурмалоосуз так техникалык чиймелердин зарылдыгы» жөнүндө жазган. Бул аны изометриянын принциптерин түзүүгө алып келген. Изометрикалык "бирдей өлчөм" дегенди билдирет, анткени бийиктик, тууралык жана тереңдик үчүн бирдей масштаб колдонулат. Изометриялык проекциянын маңызы ар бир огтун перспективдүү кыскаруусу бирдей болушу үчүн, ар бир жуп огу ортосундагы бурчтарды (XNUMX°) теңдештирүү болуп саналат. Он тогузунчу кылымдын ортосунан тартып, изометрия инженерлер үчүн жалпы курал болуп калды (6) жана көп өтпөй аксонометрия жана изометрия Европада жана Кошмо Штаттарда архитектуралык изилдөө программаларына киргизилген.

6. Изометриялык көрүнүштө техникалык чийме

80-тааныштырышат – Техникалык чиймелерди азыркы түргө алып келген эң акыркы жаңылык, аларды ксерокөчүрмөдөн тартып ксерокөчүрмөгө чейин ар кандай жолдор менен көчүрүүнүн ойлоп табуусу болду. 80-жылдары киргизилген биринчи популярдуу репродуктивдүү процесс цианотип (7). Бул техникалык чиймелерди айрым жумушчу станциялардын деңгээлине чейин бөлүштүрүүгө мүмкүндүк берди. Жумушчулар планды окууга үйрөтүлгөн жана өлчөмдөр менен толеранттуулуктарды так сактоого туура келген. Бул, өз кезегинде, массалык өндүрүштүн өнүгүшүнө зор таасирин тийгизди, анткени ал продукцияны аткаруучунун профессионалдык деңгээлине жана тажрыйбасына талаптарды төмөндөттү.

7. Техникалык чийменин көчүрмөсү

1914 – 1914-кылымдын башында түстөр техникалык чиймелерде кеңири колдонулган. Бирок 100-жылга карата өнөр жайы өнүккөн өлкөлөрдө бул тажрыйба дээрлик XNUMX%га ташталган. Техникалык чиймелердеги түстөр ар кандай функцияларды аткарган — алар курулуш материалдарын көрсөтүү үчүн колдонулган, алар системадагы агымдарды жана кыймылдарды айырмалоо үчүн жана жөн эле алар менен түзүлүштөрдүн сүрөттөрүн кооздоо үчүн колдонулган.

1963 – Иван Сазерленд MITде докторлук диссертациясында долбоорлоо үчүн эскиз тактасын иштеп чыгууда (8). Бул графикалык интерфейс менен жабдылган биринчи CAD (Compute Aided Design) программасы болгон - эгер сиз аны ушинтип атасаңыз, анткени анын баары xy диаграммаларын түзүү болгон. Sketchpad'те колдонулган уюштуруу инновациялары заманбап CAD жана CAE (Компьютердик Инженерия) системаларында объектиге багытталган программалоону колдонуунун башталышын белгиледи.

8. Ivan Sutherland Sketchpad менен тааныштырат

60-жылдар. – Boeing, Ford, Citroën жана GM сыяктуу ири компаниялардын инженерлери жаңы CAD программаларын иштеп чыгууда. Компьютердик долбоорлоо ыкмалары жана дизайндын визуализациясы автомобиль жана авиация долбоорлорун жөнөкөйлөштүрүүнүн жолу болуп баратат жана жаңы өндүрүш технологияларын, негизинен, сандык башкаруусу бар станокторду тез өнүктүрүү маанилүү эмес. Азыркы машиналарга салыштырмалуу эсептөөчү кубаттуулуктун олуттуу жетишсиздигинен улам, алгачкы CAD дизайны көп каржылык жана инженердик күчтү талап кылган.

9. Портер Пьер Безье өзүнүн математикалык формулалары менен

1968 – XNUMXD CAD/CAM (Компьютердин жардамы менен өндүрүш) ыкмаларын ойлоп табуу француз инженери Пьер Безьеге таандык.9). Автоунаа өнөр жайы үчүн тетиктерди жана шаймандарды долбоорлоону жеңилдетүү үчүн ал UNISURF системасын иштеп чыккан, ал кийинчерээк CAD программалык камсыздоонун кийинки муундары үчүн жумушчу негиз болуп калды.

1971 – ADAM, Automated Drafting and Machining (ADAM) пайда болот. Бул доктор тарабынан иштелип чыккан CAD куралы болгон. Патрик Дж. Ханратти, анын Өндүрүш жана Консалтинг Кызматтары (MCS) компаниясы McDonnell Douglas жана Computervision сыяктуу ири компанияларды программалык камсыздоо менен камсыз кылат.

80-жылдар. – Катуу моделдөө үчүн компьютердик каражаттарды иштеп чыгуудагы прогресс. 1982-жылы Джон Уолкер Autodeskти негиздеген, анын негизги продуктусу дүйнөгө белгилүү жана популярдуу 2D AutoCAD программасы.

1987 – Pro/ENGINEER чыгарылып, функционалдык моделдөө ыкмаларын жана функциянын параметрин бириктирүүнүн көбөйгөндүгүн жарыялайт. Дизайндагы бул кийинки этаптын өндүрүүчүсү америкалык PTC (Parametric Technology Corporation) компаниясы болгон. Pro/ENGINEER Windows/Windows x64/Unix/Linux/Solaris жана Intel/AMD/MIPS/UltraSPARC процессорлору үчүн түзүлгөн, бирок убакыттын өтүшү менен өндүрүүчү акырындык менен колдоого алынган платформалардын санын чектеди. 2011-жылдан бери колдоого алынган платформалар MS Windows үй-бүлөсүнүн тутумдары болуп саналат.

10. Заманбап CAD программасында роботторду долбоорлоо

1994 – Autodesk AutoCAD R13 рынокто пайда болот, б.а. үч өлчөмдүү моделдер боюнча иштеген белгилүү компаниянын программасынын биринчи версия (10). Бул 3D моделдөө үчүн иштелип чыккан биринчи программа эмес. Бул түрдөгү функциялар 60-жылдардын башында иштелип чыккан жана 1969-жылы MAGI SynthaVision, биринчи коммерциялык жеткиликтүү катуу моделдөө программасын чыгарган. 1989-жылы NURBS, 3D моделдердин математикалык көрүнүшү биринчи жолу Silicon Graphics жумушчу станцияларында пайда болгон. 1993-жылы CAS Berlin NöRBS деп аталган PC үчүн интерактивдүү NURBS симуляциялык программасын иштеп чыккан.

2012 – Autodesk 360, булутка негизделген дизайн жана моделдөө программасы рынокко чыгат.